Materiał źródłowy do zadania
CKE — Materiał do zadania 1 · czerwiec 2024 · Formuła 2015
Akwaporyna jest białkiem transportującym wodę przez błonę komórkową. Występuje m.in. w komórkach nabłonka kanalików zbiorczych nefronu człowieka – tworzy kanały białkowe w błonie komórkowej. Kierunek transportu wody wynika z różnicy jej stężeń między cytozolem komórki nabłonka a światłem kanalika nefronu.
Akwaporyna powstaje dzięki ekspresji genu AQP2 leżącego na chromosomie 12 i składa się z czterech łańcuchów polipeptydowych, z których każdy jest zbudowany z 271 reszt aminokwasowych. Mutacje w genie AQP2 mogą powodować powstawanie niefunkcjonalnej akwaporyny, co jest przyczyną moczówki prostej nerkowej.
Na poniższym schemacie przedstawiono strukturę akwaporyny widzianej w płaszczyźnie błony komórkowej (A) oraz widzianej od wewnętrznej strony błony komórkowej (B).
Na podstawie: F. Ando, S. Uchida, Activation of AQP2 Water Channels Without Vasopressin: Therapeutic Strategies for Congenital Nephrogenic Diabetes Insipidus, „Clinical and Experimental Nephrology” 22(3), 2018;
A. Frick i in., X-ray Structure of Human Aquaporin 2 and its Implications for Nephrogenic Diabetes Insipidus and Trafficking, „PNAS” 111(17), 2014.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Autor i źródło materiału
https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2024-czerwiec-matura-stara-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.
Jaki rodzaj transportu zachodzi z udziałem akwaporyny? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. Odpowiedź uzasadnij.
Uzasadnienie:
Zobacz oryginalny fragment CKE
Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Ustal, co napędza przemieszczanie wody: różnica warunków po obu stronach błony czy zużycie energii przez pompę. Następnie uwzględnij, jaką drogą woda przekracza błonę.
Podpowiedź 2
Transport bierny może korzystać z kanałów białkowych. Dlatego rozdziel pytanie o nakład energii od pytania o udział białka.
Podpowiedź 3
W uzasadnieniu wskaż dwa elementy: przepływ zgodny z gradientem oraz przechodzenie przez kanał. To pozwala odróżnić dyfuzję wspomaganą zarówno od prostej, jak i od pompowania aktywnego.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
B Uzasadnienie:
• Transport substancji zachodzi przez kanały białkowe dzięki różnicy ich stężeń.
• Jest to dyfuzja, bo nie wymaga nakładu energii, i jest ona wspomagana, bo nie zachodzi bezpośrednio przez błonę, ale – przez kanały białkowe.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Zasady oceniania
1 pkt – za wybór odpowiedzi B oraz poprawne uzasadnienie, odnoszące się do transportu
przez kanały białkowe zgodnie z gradientem stężeń lub bez nakładu energii. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie rozwiązania
Opracowanie redakcyjne
Przez akwaporynę zachodzi dyfuzja wspomagana, czyli odpowiedź B. Ruch wody jest bierny: wynika z różnicy potencjału wody po obu stronach błony i nie jest napędzany hydrolizą ATP przez kanał. Jest wspomagany, ponieważ woda przechodzi przez białko kanałowe, a nie wyłącznie przez warstwę lipidową. Uzasadnienie powinno połączyć kierunek wynikający z gradientu z udziałem białka. Sama obecność białka nie oznacza transportu aktywnego.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 pkt – za wybór odpowiedzi B oraz poprawne uzasadnienie, odnoszące się do transportu
przez kanały białkowe zgodnie z gradientem stężeń lub bez nakładu energii. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Powiązanie z obecną podstawą programową:
Polecenie 1.2 — w podstawie programowej. Rozpoznanie dyfuzji wspomaganej.
- PR:II.3 — rozróżnia rodzaje transportu do i z komórki (dyfuzja prosta i wspomagana, transport aktywny, endocytoza i egzocytoza);
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 1.2
W podstawie programowej
Rozpoznanie dyfuzji wspomaganej.
- PR:II.3 — rozróżnia rodzaje transportu do i z komórki (dyfuzja prosta i wspomagana, transport aktywny, endocytoza i egzocytoza);
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024; historyczne wymagania CKE pozostają w informacjach o zadaniu.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2024-CZERWIEC-F2015-Z1-2
Organizator: CKE
Wymagania PP2024: PR:II.3
Wymagania historyczne: II. Budowa i funkcjonowanie komórki. Zdający: 2) opisuje błony komórki, wskazując na związek między budową a funkcją pełnioną przez błony.
Działy: Komórka
Organizmy: człowiek
Procesy: ekspresja genów | transport przez błony